中学生物实验教学中培养创造性思维的研究精Word文档格式.docx
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1997年底，中国科学院向中央提出了建设国家创新体系的报告，其主要内容包括技术创新工程、“211”工程、知识创新工程、三方面。
建设国家创新体系的基础在教育，教育要培养学生的创新素质，造就创新人才。
有关创新教育的理念,目前较有代表性的观点有：
创造教育、创业教育、创新人才培养、创新教育。
徐辉⑷把创新教育的实质概括为：
“创新教育是一种以开创个性为培养目标，以人的综合素质的全面开发为基础，以提升个体生命质量为宗旨，全面提高民族素质和竞争力的教育。
”王益明⑸把创新素质教育定义为：
“在学校教育中对青少年学生进行创新精神、创新能力和创新人格的培养和教育。
”
在《创新教育的系统观》中，作者认为创新教育是为适应社会和时代发展的需要，以创新为基础，旨在培养学生创新素质的教育，是素质教育应有的内涵之一。
创新素质是由创新的动力系统、认识系统、个性系统和行为系统构成的有机整体，培养创新素质是创新教育的目的。
创新的动力系统包括创新的需要、动机以及通常所说的创新意识等；
创新的认识系统涉及注意、感知、记忆、思维等，其中创造性思维是核心；
创新的个性系统即创新的人格；
创新的行为系统是由创新活动的各种外显行为和技能等构成的。
我认为在这个创新教育的系统观中，创造性思维是重要的组成部分。
它靠创新动机所激发，始终贯穿于创新的认识系统、个性系统与行为系统中。
因为认识活动的过程、创新人格的形成、创新技能的培养，都离不开创造性思维。
从一定意义上可以说，创新教育是素质教育的具体化和深入化，是统摄整个教育全局的教育发展的价值追求。
创新教育并不简单地否弃知识教育，但它着眼于创新，力图改造知识教育。
创造性人格的培养是创新教育的重要目标，离开了创造性思维的培养，就谈不上培养个性，也谈不上培养时代所需的人才。
1.1.3创造性思维的概念与构成因素
我们在对学生进行创造性思维培养时，先要弄清创造性思维的概念。
创造性思维是一种具有开创意义的思维活动，即开拓人类认识新领域，开创人类认识新成果的思维活动，它往往表现为发明新技术、形成新观念、提出新方案和决策、创建新理论等。
在《创新教育的系统观》中，把创造性思维定义为“根据一定的目的和任务，有效利用已知信息，开展能动的思维活动，创造出某种新颖独特的、有社会或个人价值的产品的智力活动。
”我倾向于后一种观点。
因为我们培养学生的创造性思维，并不是让学生去发明创造，而是让他们修正或抛弃前人的见解，提出新颖的、有价值的观点。
据斯腾伯格的观点⑹，创造性思维包括元成分、执行成分和获得成分三个因素。
元成分在创新活动中起计划、监控和评价作用；
执行成分执行由元成分所设计的问题解决过程；
获得成分是创造力中顿悟能力的主要组成部分。
这是从分析问题、解决问题的过程来划分的。
贺师礼从哲学认识论和心理科学的结合上对创造性思维的构成因素问题进行探讨⑺，认为创造性思维的构成有以下三个部分：
（1）矛盾思维：
包括在思维中形成矛盾的能力；
善于选择对我们最需要、最有迫切意义、最有利用价值的矛盾的能力；
揭示认识矛盾、推动认识矛盾发展的能力。
（2）发现思维：
包括观察与抽象能力（抽象包括概括与推理）。
（3）创新思维：
包括想象、直觉、发散、求异思维。
在本文中采用这种观点。
1.2在培养创造性思维方面已取得的成果
人类社会的工业发展是由于手工操作到机器时代，由蒸汽动力机到电气时代，再跃进到电子信息时代。
值此面临信息革命高潮的到来，知识、智力和信息遂成为生产力，科学技术和经济成效的决定因素，推动历史发展的重要动力。
因此，开发人们的潜在智力——创造力和培养创造性思维能力已成为今后教学改革的重要课题。
自六十年代以来，美、苏、德、日等工业发展的国家都先后进行教育改革，加强智力投资，加速创造性人才的培养。
美国的布鲁纳、苏联的赞科夫和巴班斯基、爱因斯坦等都曾经对培养学生的独立思考和判断能力发表了许多论著。
十一届三中全会以来，我国多数中学理科教学中也注意了让学生在独立学习的过程中去发现、探索和获得科学知识的途径、方法和一些能力。
近年来，许多教育工作者在各自的工作岗位上，写出了许多有价值的论文，总结了他们在培养学生的创造性思维方面取得的成果，有许多值得我们借鉴的地方。
如：
汤云亮⑻对培养学生创造性思维的探究（主要是在物理实验中加强设计实验的训练），马学超⑼对培养创造型人才的研究，侯俊荣⑽在化学教学中对创造性思维的探讨（联想、质疑等方法培养学生的创造性思维）等。
特别是黎世法的“六课型”单元教学法，许多中学教师在数学、语文、化学、物理等学科的教学中进行了教改实践，认为在培养学生的创造性思维方面有很好的效果。
李益⑾在教学实践中认为，它有利于培养创造型人才；
朱振邦⑿在启发课上采用“发现式”与“问题解决式”的方法，使学生的学习变被动为主动，符合学生学习心理的最佳接受原则。
美国开放课堂教学⒀对培养儿童的创造性思维方面，也取得了很大成果。
他们的做法主要是：
开放和扩大儿童的体验；
强调发散性思维过程；
增强儿童学习动机的强度；
有效利用各种类型的课堂提问；
采取能进行操作和探索的学习方法和学习活动，促使儿童去实验、探索、发现问题和解决问题等方法。
这些都值得我国教育工作者学习。
在中学生物实验中培养学生创造性思维的论文还较少，我想从自己的工作实践中总结一些经验，主要是如何培养学生的矛盾思维、发现思维及创新思维（主要是发散思维），并对如何评价学生的创造性思维能力进行了探讨。
以供从事生物基础教育的教师参考。
2．生物学实验教学现状
生物学实验教学现状总的特点是：
初中生物实验教学能据教学大纲要求完成大部分实验的学校较少；
能充分发挥学生主体性的实验课较少；
对学生严格进行实验技能训练的较少；
开展探索性生物实验教学的较少。
试对我校前几年生物实验教学情况分析如下：
（1）由于某些领导不重视初中生物学课程，不愿花太多的钱购买一些实验材料，这样，生物教师只能开设部分实验课，另一部分实验课以知识内容形式传授给学生，因此，就不能按大纲要求完成生物实验课教学。
（2）在实验课教学中，老师讲学生做的情况还很普遍。
在实验过程中，真正让学生主体参与的较少，学生对教师的依赖还较大。
学生参与到教师的准备工作中的几乎没有。
在实验课上，教师代替学生的情况还很普遍。
特别是在4—6人的分组实验，由于学生之间的互相依赖，不能发挥每个学生的主观能动性。
（3）在实验课教学中，学生只注重实验的结果，只是把实验报告填满，教师不太注意实验过程中对学生进行严格的实验技能训练。
因为教师把一些实验教学看成是课堂教学的简单重复。
这样不利于培养学生严谨的科学态度。
（4）实验教学不是课堂教学的简单重复还表现在实验教学有它自己的一套体系，如开展探索性实验教学。
它同样可以发展学生的创造性思维，具有与生物课堂教学相等同的教学效果。
我校开展了丰富多彩的生物兴趣小组活动，学生自己动手写小论文，还获得了全国性大奖。
在这样的活动中，学生获得的动脑、动手能力比单纯接受课堂知识要强得多。
但是，在许多实验课上教师只注重讲解实验步骤，学生只满足“照方抓药”完成实验，获得全班统一的结果，不做深入探究。
学生学习生物后仍然不会自己设计小实验解决现实生活中与生物学有关的小问题。
3．生物学实验教学中培养学生创造性思维能力
要培养学生的创造性思维能力，学生首先必须具备一定的观察能力、实验操作能力、实践能力等。
3.1对学生进行能力的培养
几乎在每一个实验中，学生都必须用肉眼（或借助显微镜等）观察实验现象，很多实验还必需一定的实验器材。
下面对培养学生观察能力和实验操作能力提出一些具体要求，对培养学生实践能力谈一些具体作法，把培养学生观察能力的过程结合到培养学生创造性思维能力的具体作法中加以论述。
3.1.1对观察能力培养的要求
观察是知觉的高级形式，它是有目的、有计划、比较持久的知觉，思维在其中起重要作用，所以观察也叫“思维的知觉”。
观察在人的学习、实践中具有重要的作用和意义。
观察是获得知识的门户，一切科学实验，一切科学的新发现、新规律，都是建立在周密的、精确系统的观察基础之上的。
巴浦洛夫一直把“观察、观察、再观察”作为座右铭。
他从狗吃食流唾液这一简单的生理现象，不断进行深入的观察和研究，终于发现了高级神经活动的规律。
在生物学实验教学中，培养学生敏锐的观察力，是学生获得感性知识，形成生物学概念，发展能力的基础。
特别是对于刚升入初中的学生来说，因为他们未接触到物理、化学等实验，更应当让他们通过生物学实验教学培养观察能力，为将来的实验教学奠定科学的观察能力的基础。
对学生进行观察能力培养的要求是：
（1）进行选择性观察
教师帮助学生从错综复杂的现象中有选择地进行观察，对那些属于本质的、主要的方面就要进行仔细观察、重点观察，而对那些非本质的现象就可以排除它。
如在探究种子的成分这个实验中，把晒干的种子装在干燥的试管中，放在火上均匀加热。
教师应该让学生观察试管壁在加热前后有什么变化（干燥的试管在加热后，内壁上出现了小水珠），加热前种子是否干燥，而不是去注意酒精灯燃烧的火焰等其它现象。
（2）进行全面观察
探究种子的成分这个实验中，要验证小麦的种子中是否含有淀粉与蛋白质时，把面粉包在纱布内，在水中揉挤，不仅观察到水变浑浊（这是淀粉），而且会感觉到纱布内的物质变得很有粘性（主要是蛋白质）。
因此，在生物实验中要调动各种感官去进行全面的观察。
（3）边观察、边思考，让学生不断提出问题
几乎所有的生物实验都离不开观察。
欲取得良好的实验效果，还必须观察与思考相结合。
如在叶绿体色素的提取和分离这个实验中，要把绿叶进行迅速充分的研磨。
研磨到什么程度算是充分呢？
这就要观察滤液的颜色。
滤液呈浓绿色，同时滤渣呈糊状，说明研磨较充分，在滤纸上才能看到清晰的四条色素带。
为什么研磨要迅速呢？
研磨时可以闻到加入的丙酮的气味，说明丙酮是有挥发性的，所以研磨要迅速。
用层析液分离这些色素时，为什么会有四条色素带呢？
应想到四种色素在滤纸上扩散的速度不同。
所以，在实验过程中，不断进行观察的同时，又要不断地启发学生找出原因。
（4）进行实验观察时，要培养学生实事求是的态度，独立进行观察，决不可包办代替。
例如：
观察洋葱表皮细胞的实验中，让学生用显微镜观察洋葱表皮细胞临时装片后，要把观察到的细胞真实地描绘下来，不能生搬硬套书本上的图。
3.1.2对实验操作能力培养的要求
生物学教学过程，不仅要遵循生物科学的基本规律，而且要遵循教育科学的基本规律。
语言媒体是最基本的媒体之一，但若仅具有单一的一种媒体，教学过程必然显得单调乏味。
教学媒体的多样化，可以大大调动学生的学习积极性。
实验的过程，在某种意义上来说，也是一种媒体，它有着其他教学媒体无法比拟的优点，因为它是最真实最可信的教学信息载体，具有不可替代的地位。
在教学过程中，有很多新知识，只要条件允许，如果通过实验操作来获得，学习效果要比观看录象和教师讲述好得多。
所以实验作为一种媒体手段，它刺激学生感官的能力很强，产生的兴奋性也很高，从而大大地提高教学效果。
在实验过程中，需要借助一定的仪器进行观察，使用一定的仪器进行实验操作，实验技能训练是必要的。
教学大纲明确规定：
“要加强实验教学，要切实对学生进行生物学的基本技能训练。
”由于实验能吸引学生，在实验中对学生进行实验操作能力的培养是不难的，而且实验技能的训练又是保证实验顺利完成的必要前提。
结合厦门市初中实验考查，谈谈对初中学生实验操作能力培养的要求。
厦门市初中毕业会考生物实验考试是对初中生物实验基本操作是否达到大纲要求的操作性考试，考试以实验操作为主。
考查的目的是防止教学中重讲授、轻实验；
重练习、轻操作；
有利于培养学生科学的方法论。
考试成绩的评定分合格与不合格两个等第。
物理、化学、生物三门实验有一门不合格者，在中招时不能被第一批录取志愿的中学录取。
厦门市教育学院对实验考查作了具体的培训计划，对实验考查的考场纪律做了具体规定，其严格程度不亚于中考的要求。
可见厦门市对于初中毕业会考生物实验考试的重视程度。
初中生物大纲对学生实验的教学要求分为三个层次：
练习、初步学会、学会。
因此，厦门市2001年初中毕业会考生物实验考试说明中规定了具体操作要求，包括使用用具（显微镜、放大镜、解剖用具、酒精灯、温度计等）的技能；
实验操作技能（显微镜观察装片或切片，达到较好的观察效果；
制作较简单的观察材料的临时装片；
练习植物徒手切片的制作；
初步学会使用对照方法研究问题；
练习使用解剖用具解剖小型动物的技巧等）。
考试说明中还规定了对实验能力的要求，包括观察能力、实验理解能力、实验报告能力和养成良好的实验习惯。
本次考试抽考的生物实验有：
显微镜的使用、观察菜豆种子和玉米种子的结构、制作人的口腔上皮细胞临时装片、观察小肠绒毛。
对于这四个实验制定了严格的操作评分标准，还有实验记录要求学生填写。
这些试题突出初中生物实验的基本操作和基本技能的考查，同时兼顾观察能力和创新能力的培养，虽然也有一些不足之处，但确实有值得我们学习的地方。
3.1.3对实践能力的培养
学生的学习过程本身就是一个认识真理的过程，而实践则是其中一个必要环节。
实验教学最根本的功能，就是为学生提供一个实践的过程，所以它是生物学教学环节中一个必不可少的环节。
学生在校学习的知识，多是以学习间接经验为主，获得直接经验的实践非常少。
更何况是对于初一新生来说，他们所学必修课中，只有生物学科提供给他们一个实践的机会。
由于实验次数不多，现有的实验机会更值得珍惜。
因此，作为教师，在教学中应努力克服各种困难，坚持开足开好各种演示实验和分组实验，最好还要开设学生课外实验，为学生创造尽可能多的实践机会。
我针对我校生物实验教学的不足之处，对学生实践能力的培养提出几方面的作法，并进行实践：
（1）在不增加生物课总课时数的情况下，适量增加实验课时间，用所增加的实验课来训练学生的实验基本操作技能。
实验课的内容要依据学生实验操作技能的薄弱环节和知识教学的需要。
（2）将教材中有些操作方便，安全可靠的演示实验，改为由学生上讲台操作，这样既比单纯由教师个人操作生动活泼，印象深刻，又可以增加学生动手实践的机会。
（3）开放实验室，让学生自己动手做实验。
对于学生在分组实验中效果不好的实验（如在阴天进行光合作用的实验）；
课堂上未观察清楚，需重新“验证”的演示实验；
作了改进的实验；
学生自己设计（经教师审核）的实验，允许学生利用课余时间到实验室，在教师的指导下实验。
另外，通过开展生物兴趣小组活动的形式，由教师精心安排一些富有探索性的生物实验，使学生的操作技能、实验能力在有趣的课外活动中，在解决实际的问题中得到提高。
（4）在实验课上，教师允许学生不完全按照课本所提供的实验材料，而由学生自备的实验材料进行实验，然后对实验结果进行分析。
如在观察叶片的结构这一实验中，教师提供的是菠菜叶，同时允许学生自带其他绿色开花植物的叶进行切片观察，这样能让学生明白，是否不同形态的叶片，在结构上是相似的。
教师在课前要求学生做好有关知识的复习和实验方案的设计，上课时还允许学生按照自己设计（经教师审核）的不同方案进行实验分析，并就实验成败的关键、方案的优劣及实验结论的准确性等问题展开讨论，以充分体现学生的主体作用。
3.2创造性思维培养的过程
如何通过生物学实验教学，为学生手脑并用创造条件，以利于更好地培养学生动眼、动手、动脑的实验能力，探索能力与敢于创造的精神，真正发挥生物实验对培养学生的创造性思维的积极作用呢？
根据本人的教学实践，谈谈自己的一些作法与体会。
3.2.1在实验的观察中增加创造性思维成分
在初中生物学课本中，大部分是观察类实验。
在这些实验中增加创造性思维成分，就可以利用大部分实验教学时间去启发学生的创造力。
（1）针对初一学生，在进行创造性思维培养时，首先应注重培养学生的矛盾思维。
据矛盾发展的不平衡性原理⒁，要分析事物的主要矛盾和非主要矛盾，分析矛盾的主要方面和非主要方面。
因此，在培养学生的矛盾思维时，要让他们学会抓住主要矛盾或矛盾的主要方面解决本质的问题。
要进行创造性的活动，首先必须揭示认识上的矛盾，这种能力即矛盾思维，是创造性思维的基础。
在探究种子的成分这个实验中，把晒干的小麦种子装进干燥的试管里放在火上均匀加热后，学生都会观察到试管内壁出现了小水珠。
我让学生进行讨论：
水珠是从那里来的？
有些学生认为是种子内的水分受热后散发出来的水蒸气凝结而成的；
有些学生认为是来自加热的试管；
有的学生认为是来自空气中的水蒸气凝结而成的。
我就提问学生：
能否用科学的试验方法来验证水蒸气究竟是来源于种子还是试管？
有些学生也想出了一些办法。
我进一步启发学生：
你能设计一个对照实验来证明吗？
有几位学生就提出了自己的看法：
可以加热一个空的试管进行对照。
接着，我让学生自己操作得出结论：
小水珠确实是来自干燥的种子，而不是来自试管的。
这个小实验中，水珠来自干燥的小麦还是试管，是客观存在与人的主观认识之间的矛盾。
要揭示这个矛盾，就要让学生积极思考，提出解决问题的方案，自己亲身进行实践，才能推动认识的发展。
学生通过这个小实验，能初步了解科学的实验方法，为将来的学习打下基础。
在观察洋葱表皮细胞与番茄果肉细胞后，学生对细胞的结构（细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核）有了初步的认识。
然后让学生观察黑枣胞间连丝的永久切片，许多学生会把厚厚的细胞壁认为是细胞壁、细胞膜与细胞质三个部分，把中间的细胞膜、细胞质与细胞核看成是一个细胞核。
这时教师要引导学生正确理解胞间连丝的概念，才能进行正确的判断。
这是主观认识的内在矛盾，解决好了这个矛盾，也能推动认识的发展。
（2）在观察类实验中，要让学生学会观察与抽象，也就是让学生自己去“发现”知识，甚至提出不同于课本的见解。
初中生物实验教学中，培养学生敏锐的观察力，是学生获取感性知识，形成生物学概念，发展能力的基础。
要使观察力强于他人，使观察更仔细、更深刻，才能有所“发现”。
创造性的观察，要从多方面多角度去“发现”，既要仔细琢磨，又要全面把握，同时要具备不同于常人的观察敏锐性和深刻的思考。
因此，培养学生的观察能力是培养创造性思维的关键。
培养学生观察能力，可以通过观察能力的训练阶段、形成阶段、巩固与发展阶段来实现。
①在观察能力的训练阶段，要让学生学会捕捉观察对象。
要充分发挥演示实验的作用，每次演示实验都要先向学生讲清实验内容，确定观察目标而后进行演示。
种子萌发条件的演示实验。
甲、乙各有三粒种子的装置分别放在温暖与寒冷的地方。
每个装置中各有一粒种子放在空气中，一粒种子浸没在水中，一粒种子只接触到水面。
几天后，为什么只有放在温暖地方的接触水面的那粒种子萌发了，其余的五粒种子都没有萌发呢？
这个实验中首先要让学生明确研究的是哪几个外界条件，由学生提出后进行讨论，教师归纳出三个条件：
水分、空气、温度。
然后由学生列出表格进行比较。
种子外界条件
甲装置
乙装置
1
2
3
2
水分
无
有
无
空气
温度
适宜
不适宜
这样可以得出结论，种子萌发的外界条件是水分、空气、适宜的温度。
这个实验的关键是让学生从许多外界条件中正确选择我们所研究的对象。
学生提出的对象有：
水分、空气、光照、温度、湿度等。
能提出光照这个外界条件，也是学生细心观察的结果。
因为他认为甲装置放在明亮温暖的实验室里，乙装置放在冰箱里，所以才会提出光照条件。
我给学生解释：
确实某些种子的萌发与光照有关，烟草种子的萌发需要光，光对某些种子的萌发还会产生抑制作用。
教师不能因为课本中未提到光照条件就立即排除它而不加以解释，甚至否定光照是某些种子萌发的条件，只是大部分种子的萌发与光照无关而已。
教师应鼓励学生善于观察，这是一种多么可贵的品质。
从这个小实验中，教师可以培养学生定向观察能力，使学生获取深刻的感知。
这样，在教师的引导下，就可以对学生进行有目的、有计划的观察训练。
②在观察能力的形成阶段，学生已经初步具有一定的观察能力。
这时教师应指导学生据实验要求，在学生明确实验目的的基础上，由学生写出实验观察提纲。
实验前由教师检查，实验完毕后检查学生的观察记录，及时纠正学生的片面性。
教师也可以据实验的重点或容易忽视的现象进行提问。
在绿叶在光下制造淀粉的实验中，可提出以下几个问题：
A。
实验前为什么要把天竺葵放到黑暗处一昼夜？
B．为什么用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来？
C．叶片为什么要放入盛酒精的烧杯中隔水加热？
直接放入水中加热可以吗？
D．为什么用碘酒来检验叶片制造的有机物？
E．用银边天竺葵的叶（边缘是白色的，不含叶绿体，其余部分是绿色的）做这个实验，还要用黑纸遮光吗？
实验中要引导学生观察本质的现象，注重操作程序，而不应重视无关的其他现象。
如果学生觉得实验现象不太理想（如在阴天时做这个实验，效果不好），可以允许学生再做，再观察。
这个实验中，学生通过多方面、多角度的观察，抽象出绿叶在光下可以制造淀粉的结论，为培养学生全面、仔细、系统的观察品质打下基础。
为学生进行抽象达到“发现”打下基础。
③在观察能力的巩固与发展阶段，学生能应用自己编写的提纲进行观察。
学生的观察能力初步形成了，此时教师应要求学生脱离观察提纲，应用自己的思维活动进行有效的观察，能提出自己的见解。
如在观察鱼的各种鳍在水中的作用这个实验中，我发给学生每组三条金鱼进行实验。
有些学生观察到剪掉胸鳍和腹鳍的金鱼、剪去尾鳍的金鱼在水中游泳姿态和速度与保留全部鳍的金鱼相比，除运动速度与平衡性差一些外，鱼在水中照样游得很好。
因此学生对课本中“鳍是鲫鱼的运动器官”这句话有不同的见解。
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